Question

小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值．

(1)实验时．首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是_____________________．
(2)如图所示，水平向右慢慢地拉动注射器筒．当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F．用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L．则大气压的值可以表示为p＝_______．
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值_______（偏大/不变／偏小）．
(4)实验室有甲、乙两个注射器．活塞的横截面积分别为0.5cm²和2cm²．若弹簧测力计量程为10 N，实验时应选用_______（甲/乙）注射器，理由是_______．

Answer 1

（1）排尽注射器筒内空气  （2）（3）偏小  （4）甲  若选择乙注射器，则拉力会超过弹簧测力计的量程

试题分析：：（1）实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气．
（2）当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数；注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出空积V，得出活塞的面积
将测量结果代入压强公式得：
（3）如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式可知，导致测得的大气压值偏小；相反，如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大，拉力的测量值会偏大，导致测得的大气压值偏大．
（4）因甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm²和2cm²，
当大气压约为100000Pa，当面积为2cm²，即0.0002m²时，
由，可得F=PS=100000Pa×0.0002m²=20N，
因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程，
所以实验时应选用甲注射器，
故理由是拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程．
点评：利用注射器测量大气压时，用到的公式是所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S．利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，利用几何知识可得出活塞的面积S，便可求出大气压的值了．对测量结果的评估则主要看是否对几个测量值造成了影响，造成了怎样的影响，最后确定是偏大或偏小．